[发明专利]一种通过视觉检测动态校正孔位的数控弯管机及弯管方法

权利要求书

1.一种通过视觉检测动态校正孔位的数控弯管机的弯管方法，其特征在于，所述数控弯管机包括弯管机伺服小车、设置在所述弯管机伺服小车上的小车旋转机构、连接在所述小车旋转机构上用于夹持带法兰型管路的自定心夹持机构、设置在所述自定心夹持机构旁用于检测所述带法兰型管路上法兰孔位的视觉识别装置；所述视觉识别装置包括摄像机、连接所述摄像机的视觉识别系统，所述视觉识别系统、摄像机分别连接数控弯管机的控制系统；所述弯管方法包括如下步骤：

步骤一、带法兰型管路的夹持：通过弯管机伺服小车的自定心夹持机构将带法兰型管路夹住；

步骤二、夹持后法兰孔位初始位置的动态校正，其依次包括如下工步：

（1）法兰单孔识别：设置摄像机坐标系，通过视觉识别装置，识别出带法兰型管路的管法兰上的其中一个单孔A及位置；

（2）旋转中心位置识别：小车旋转机构旋转，带动自定心夹持机构上的带法兰型管路一起旋转，将管法兰上的所述单孔A旋转至多个不同位置，由视觉识别装置检测得到所述单孔A在不同位置处的坐标，根据所述单孔A在多个不同位置处的坐标计算出旋转中心位置，然后建立以旋转中心为原点的X—Y坐标系；

（3）孔位角度校正量计算：取所述单孔A以及管法兰上另一个与所述单孔A呈180°布置的单孔B，根据所述单孔A在X—Y坐标系中的位置，计算出所述单孔A与Y轴的夹角α；然后小车旋转机构旋转180°，将所述单孔B旋转至对应位置，由视觉识别装置识别出单孔B旋转后在X—Y坐标系中的位置，计算出所述单孔B与Y轴的夹角β；取α与β的平均值即（α+β）/2作为孔位角度校正量；

（4）孔位校正：小车旋转机构反向旋转180°，使得原旋转180°的单孔B复位，然后小车旋转机构旋转使得单孔A位于与Y轴的夹角为（α+β）/2位置处，作为单孔A的校正位置；

（5）弯制起始角度设定：弯管机的小车旋转机构旋转，将单孔A的位置旋转转至程序设定的起始角度，然后按照弯管机的弯制程序自动进行管路的弯制。

2.根据权利要求1所述的一种通过视觉检测动态校正孔位的数控弯管机的弯管方法，其特征在于，所述工步（2）的旋转中心位置识别中，将管法兰上的所述单孔A旋转至七个不同位置，根据所述单孔A在所述七个不同位置处的坐标，计算出旋转中心位置。

3.根据权利要求2所述的一种通过视觉检测动态校正孔位的数控弯管机的弯管方法，其特征在于，在批量弯制所述带法兰型管路前，预先进行弯制试验，将弯制试验制成的带法兰型管路采用三维激光扫描仪进行扫描，形成带法兰型管路的三维实体模型，将扫描后的实体模型导入到三维设计软件中，并与所述带法兰型管路的三维设计理论模型进行比对，得到所述带法兰型管路上各弯曲部位的实际弯曲误差，将该实际弯曲误差作为补偿量写入到弯制程序中，形成带弯曲误差补偿的弯制程序；在正式弯制所述带法兰型管路时，使用所述带弯曲误差补偿的弯制程序进行弯制。

4.根据权利要求3所述的一种通过视觉检测动态校正孔位的数控弯管机的弯管方法，其特征在于，所述带法兰型管路有多个弯曲节点时，在三维设计软件中取各弯曲节点分别进行所述比对，得到各弯曲节点位置的弯曲误差。

5.根据权利要求1所述的一种通过视觉检测动态校正孔位的数控弯管机的弯管方法，其特征在于，所述自定心夹持机构采用大开度自定心强力夹持装置来避开法兰而直接夹住带法兰型管路的管子部分；所述大开度自定心强力夹持装置包括设置在弯管机伺服小车上的旋转套筒、固定在所述旋转套筒前端的空心座圈、设置在所述空心座圈前端且沿周向间隔分布的若干数量用于夹持带法兰型管路的L型卡爪、设置在所述旋转套筒外圆上并可沿所述旋转套筒中心轴线方向移动以实现所述L型卡爪夹紧的推拉套，所述L型卡爪包括转动臂和连接在所述转动臂前端的夹块，所述转动臂通过销轴与所述旋转套筒前端转动连接，所述推拉套上设置有内锥孔，在所述转动臂上远离所述中心轴线的外侧部位设置有与所述推拉套上的内锥孔相配合的外锥面，所述夹块位于所述转动臂上靠近所述中心轴线的内侧部位；所述转动臂上连接有用于所述L型卡爪自动张开的弹簧。